Apple's iPhone 14 en 14 Pro: Beeldvormingstechnologie onderzocht


Bij de onthulling van zijn nieuwe iPhone 14-reeks doet Apple de gebruikelijke beweringen dat zijn nieuwste modellen de beste camera’s tot nu toe hebben, maar wat interessant is, is hoe dit wordt bereikt: een combinatie van slimme verwerking en de brute kracht van het gebruik van grotere sensoren.

Het bedrijf noemt cijfers van minstens 2x verbetering bij weinig licht door het gebruik van zijn nieuwste beeldcombinatietechnologie, die ‘Photonic Engine’ wordt genoemd. Details over dit proces ontbreken, behalve dat de beelden eerder in het proces worden gecombineerd.

Apple’s iPhone 14 Pro maakt gebruik van een 48MP sensor en slimme verwerking om kwaliteitsverbeteringen te bereiken.

Apple heeft de neiging om terughoudend te zijn over details, dus we kunnen niet weten hoeveel van deze geclaimde 2x verbetering afkomstig is van het combineren van meer opnamen of meer geavanceerde ruisonderdrukking, maar er zijn hints dat de gegevens worden gecombineerd voordat demosaicing wordt toegepast, op basis van wat het bedrijf zei over zijn iPhone 14 Pro-modellen.

Alle beloofde verbeteringen buiten dit 2x cijfer komen van ofwel het gebruik van een grotere sensor of een helderder diafragma.

De Pro-modellen krijgen grotere sensoren voor hun hoofdcamera’s, met een sprong van 12MP Type 1/1.7 (7,5×5,7 mm) naar 48MP Type 1/1.28 (9,8×7,3 mm) quad-pixel chips. Het diafragma is verlaagd van F1.5 naar F1.79, maar dit is in equivalente termen helderder dan voorheen: de sensor is bijna twee keer zo groot, wat het ~0.3EV lagere F-getal meer dan goedmaakt.

Het Quad Bayer ontwerp (rechts) gebruikt een oversized versie van het conventionele Bayer patroon (links). Elk kleurvlak strekt zich uit over vier fotodiodes, die elk hun eigen microlens ervoor hebben. Afbeelding: aangepast aan Sony Semiconductor illustratie

De camera zal in de eerste plaats 12MP beelden leveren door kwartetten van pixels te combineren tot de 2,44μm pixels die in de presentatie van Apple werden besproken, maar kan ook 48MP ProRaw bestanden leveren, afkomstig van de afzonderlijke 1,22μm fotosites. Dit suggereert de mogelijkheid om toegang te krijgen tot de volledige native resolutie in een bestand dat is gegenereerd na het samenvoegen van beelden, wat suggereert dat Apple beelden samenvoegt vóór het demosaicing-proces.

Hoewel de iPhone 14 Pro 12MP levert in de normale opnamemodus, zullen fotografen toegang hebben tot de volledige 48MP van de iPhone 14 Pro door gebruik te maken van het ProRAW-formaat.

De hoofdcamera biedt een modus waarin wordt ingezoomd op het centrale 12MP-gedeelte van de sensor, maar aangezien het een Quad Bayer-patroon is, zijn dit in feite 12 miljoen foto’s achter een 3MP Bayer-patroon, dus er moet meer interpolatie worden gedaan dan gebruikelijk. Verwacht geen beeld dat vergelijkbaar is met 48MP Bayer van de volledige sensor en ook niet het detailniveau dat je zou verwachten van ’12MP’ in de cropmodus.

Er is ook een grotere sensor voor de niet-Pro iPhone 14 en 14 Plus. Deze krijgen hoofdcamera’s met vergelijkbare specificaties als die in de iPhone 13 Pro van vorig jaar. Concreet betekent dit 12MP Type 1/1.7 (7,6×5,7 mm) Stacked CMOS-chips, genesteld achter snellere F1.5-lenzen. Nogmaals, dit is een toename van de sensor grootte, en samen met F1.5 lenzen, goed voor de geciteerde 48% meer licht te vangen, in vergelijking met de iPhone 13.

Dit voorbeeld van Apple toont de 12MP uitsnede (uitgelicht) van de 48MP hoofdcamera van de iPhone 14 Pro (24mm equiv).

Hoewel het grootste deel van Apple’s belofte van 2x of meer prestaties bij weinig licht voor al zijn camera’s afkomstig is van de combinatorische / computationele ‘Photonic Engjne’ technologie, komt alles boven ‘2x’ van het gebruik van grotere sensoren.

Het is interessant om op te merken dat kopers van de niet-Pro iPhones zullen eindigen met 12MP sensoren van dezelfde grootte die vroeger werden gebruikt in Canon’s enthousiaste PowerShot G modellen. Maar tien jaar na de G15 biedt de iPhone een modernere sensor met dezelfde grootte en resolutie, gemonteerd achter een iets snellere lens en met de mogelijkheid om meerdere opnamen te maken en samen te voegen zonder dat de gebruiker dat hoeft te weten.

Maar ondanks alle slimmigheid van Apple’s multi-shot ‘Photonic’ software, blijft het werpen van licht op het onderwerp door het gebruik van grotere sensoren nog steeds een rol spelen.